Régulation des performances de meulage des meules par la granulométrie mixte des abrasifs
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Le meulage est un procédé d'usinage qui utilise un abrasif. meule(GS, comme indiqué sur la figure 1) est utilisé pour enlever des matériaux à une certaine vitesse de rotation[1]La meule est composée d'abrasifs, d'un liant, de charges et de pores, etc. L'abrasif y joue le rôle d'arête de coupe lors du processus de rectification. La ténacité, la résistance, le comportement à la rupture et la géométrie de l'abrasif ont une incidence significative sur les performances de rectification (capacité de rectification, intégrité de surface de la pièce usinée, etc.) de la meule [2, 3].
Fig. 1. Les meules typiques avec une granulométrie mixte d'abrasifs.
La résistance de l'alumine de zircone (ZA) de granulométrie F14 à F30 a été testée. Les teneurs en abrasifs F16 ou F30 dans les grains abrasifs préparés ont été classées en cinq catégories, de la plus élevée à la plus faible : ultra-élevée (UH), élevée (H), moyenne (M), faible (L) et extrêmement faible (EL). Les résistances à la compression de Weibull des granulométries F14, F16 et F30 de la ZA ont été respectivement de 198,5 MPa, 308,0 MPa et 410,6 MPa, ce qui indique que la résistance de la ZA augmente avec la diminution de la taille des grains abrasifs. Un module de Weibull m plus élevé indique une moindre hétérogénéité entre les particules testées. [4-6]La valeur m diminue avec la diminution de la granulométrie des abrasifs, ce qui indique que la diversité entre les abrasifs testés s'accroît lorsque la granulométrie diminue [7, 8]. La densité de défauts des abrasifs étant constante, les abrasifs les plus fins présentent moins de défauts et une résistance plus élevée, ce qui explique leur plus grande difficulté de rupture.
Figue.2. La contrainte caractéristique de Weibull σ0 et le module de Weibull m pour différentes granularités de ZA.
Le modèle d'usure abrasif complet du processus d'entretien idéal a été développé [9], comme illustré sur la figure 3. Dans des conditions idéales, l'abrasif présente un taux d'utilisation élevé et le GS affiche de bonnes performances de rectification. [3]Sous une charge de broyage et une force de liant données, les principaux mécanismes d'usure ont évolué : de l'usure par attrition et micro-fracturation pour le F16 à l'usure par attrition et à l'arrachement pour le F30, en raison de la différence de résistance à l'écrasement de l'abrasif [10,11]. L'usure par attrition induit une dégradation du GS et l'auto-affûtage dû à l'arrachement de l'abrasif peut atteindre un état d'équilibre, améliorant ainsi significativement la capacité de broyage [9]. Pour le développement futur du GS, la résistance à l'écrasement de l'abrasif, la force du liant et la charge de broyage, ainsi que l'évolution des mécanismes d'usure des abrasifs, doivent être ajustées et contrôlées afin d'optimiser le taux d'utilisation des abrasifs.
Figue. 3Le processus d'entretien idéal d'un abrasif
Bien que les performances de broyage du GS soient influencées par de nombreux facteurs, tels que la résistance à l'écrasement de l'abrasif, la résistance de l'agent liant, la charge de broyage, les comportements de coupe de l'abrasif, les conditions de broyage, etc., les recherches sur les mécanismes de régulation des granularités des mélanges d'abrasifs peuvent fournir une référence précieuse pour la conception et la fabrication du GS.
Références
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